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混凝土无机防水剂主要品种及性能
发布者:管理员   |   发布时间:2021-01-12   |   所属分类:行业知识   |   阅读次数:89

混凝土无机防水剂主要品种及性能

    混凝土防水剂是用来改善混凝土的抗渗性,提高混凝土耐久性的外加剂。提高混凝土抗渗性和耐久性的方法很多,如采用连续级配的砂石材料、控制混凝土的水灰比、参加减水和引气剂、采用混凝土膨胀剂等,这些方法都可以起到防水作用。工程实践证明,在混凝土中加入适量的防水剂,是最有效防水的技术措施。

    混凝土防水剂是在搅拌混凝土的过程中添加的粉剂或水剂,在混凝土结构中均匀分布,充填和堵塞混凝土中的裂隙及气孔,使混凝土更加密实而达到阻止水分透过的目的。根据防水工程实践证明,混凝土防水剂按照其组分不同,可分为无机防水剂、有机防水剂和复合防水剂3类无机防水剂是由无机化学原料配制而成的、一种能起到提高水泥砂浆或防水混凝土不水性的外加剂。无机防水剂主要包括氯盐防水剂、氯化铁防水剂、硅酸钠防水剂、无机铝盐防水剂等。

1.氯盐类防水剂

    氯盐类防水剂是指含氯离子且能显著改善混凝土抗渗性能的无机物,将这种防水剂和水按一定比例配制而成,掺入混凝土中,在水泥水化硬化的过程中,能与水泥及水作用生成复盐,填补混凝土中的孔隙,提高混凝土的密实度与不透水性,可以起到防水、防渗的作用。其中在混凝土工程中应用最为广泛的是氯化钙防水剂。

(1)氯化钙的性能特点氯化钙可以促进水泥水化反应,CaCl2与水泥中的铝酸三钙(C3A)反应生成水化氯铝酸钙和氢氯化钙固体,这些固相的早期生成有利于强度骨架的早期形成,氢氧化钙的消耗有利于水泥熟料矿物的进一步水化,从而获得早期的防水效果。氯化钙防水剂具有速凝、早强、耐压、防水、抗渗、抗冻等性能,但混凝土的后期抗渗性会有所下降。此外,氯化钙对钢筋有锈蚀作用,所以应当慎用,或者与阻锈剂复合使用。

(2)氯化钙的配制工艺氯化钙防水剂配制比较简单:将500kg水放置在耐腐蚀的木质或陶瓷容器内30~60min,待水中可能有氯气挥发时,再将预先粉碎成粒径约为30mm的氯化钙碎块460kg放入水中,用木棒充分搅拌直至氯化钙全部溶解为止(在此过程中溶液温度将逐渐上升),待溶液冷却至50~52℃时,再将40kg氯化铝全部加入,继续搅拌至全部溶解,即制成1t氯化钙防水剂

氯化钙的具体应用将配制好的氯化钙防水剂溶液稀释至5%~10%即可应用于混凝土,其在混凝土中的掺量为胶凝材料用量的1.5%~3.0%,把它掺入混凝土中能生成一种胶状悬浮颗粒,填充混凝土中微小的孔隙和堵塞毛细通道,有效地提高混凝土的密实度和不透水性。混凝土的抗渗等级可达1.5~3.0MPa

    氯化钙的应用范围氯化钙防水剂适用于素混凝土,当掺入预应力钢筋混凝土中时,应当与阻锈剂复合使用。这种防水剂具有显著的早强作用,可用于一般防水堵漏工程。

2.氯化铁防水剂

    氯化铁防水剂是由氧化铁皮与工业盐酸经化学反应后,添加适量的硫酸铝或者明巩配制而成的,这是一种新型的混凝土密实防水剂。氯化铁防水剂可以用来配制防水混凝土或防砂浆,因此,近年来在各类工程中应用比较广泛。

(1)氯化铁的性能特点氯化铁防水剂具有制造简单来源广泛、成本较低、效果良好等优点。氯化铁防水剂配制的混凝土及砂浆具有抗渗性能好、抗压强度高、施工较为方便、成本比较低等优点

这类防水剂的作用原理主要有两个方面:一是与水泥熟料中的铝酸三钙形成水化氯铝酸钙结晶,增加水泥石的密实性;二是生成氢氧化铁和氢氧化铝胶体,阻塞和切断毛细管通道,同时又与硅酸三钙水化生成的氢氧化钙作用生成水化铝酸钙及水亿铁酸钙,进一步阻塞和切断毛细管通道。

(2)氯化铁的配制工艺氯化铁防水剂是用废盐酸加废铁皮、铁屑及硫酸矿渣,再加上一部分工业硫酸铝即可制得。氧化铁皮采用轧钢过程中脱落的氧化铁皮,其主要成分为氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁。盐酸的相对密度为1.15~1.19。氯化铁防水剂的配合比为:氧化铁皮:铁粉:盐酸:硫酸铝=80:20:200:12。

    氯化铁防水剂的具体制作方法:将铁粉投入陶瓷缸中,加入所用的盐酸的1/2,用空压缩机或搅拌机搅拌15min,使反应充分进行。待铁粉全部溶解后,再加入氧化铁皮和剩余的1/2盐酸。倒入陶瓷红内,再用搅拌机搅拌40~60min,然后静置3~4h,使其自然反应,直到溶液变成浓稠的深棕色,即形成氯化铁溶液,静置2~3h,将清液导出,再静置12h,放入工业硫酸铝进行搅拌,待硫酸铝全部溶解,静置过夜后即制成成品氯化铁防水剂。

(3)氯化铁的具体应用在用氯化铁防水剂配制防水混凝土时,主要应满足以下要求:

a.水灰比一般以0.55为宜;b.水泥用量不小于310kg/m3;c.混凝土坝落度控制在30~50mm范围内;d.氯化铁防水剂的掺量为水泥质量的3%,参量过多对钢筋锈蚀及水泥干缩有不良影响,如果用氯化铁砂浆抹面,掺量可增至4%左右。

(4)氯化铁的应用范围氯化铁防水剂用途十分广泛,在人防工程、地下铁道、桥梁隧道、水塔、水池、油罐、变电所、电缆沟道、水泥船等需防渗的工程中都得到应用。由于氯化铁防水剂可用来配制防水砂浆和防水混凝土,所以适用于工业与民用地下室、水塔、水池水设备基础等处的刚性防水,其他处于地下或潮湿环境下的砖砌体、混凝土及钢筋混凝土工程的防水及堵漏,也可用来配制防汽油渗透的砂浆及混凝土等。适宜用于水中结构、无筋或少筋的大体积混凝土工程。根据限制氯盐类使用的规定,对于接触直流电源的工程、预应力钢筋混凝土及重要的薄壁结构,禁止使用氯化铁防水混凝土。

3.硅酸钠防水剂

    硅酸钠防水剂技术于20世纪40年代初由日本传入我国,1949年后,我国根据使用经验开始自己生产,建立了硅酸钠防水剂生产厂,并在混凝土工程中推广应用。

(1)硅酸钠的性能特点硅酸钠防水剂主要是利用硅酸钠与水泥水化物氢氧化钙生成不溶性硅酸钙,堵塞水的通道,从而提高水密性。而掺加的其他硅酸盐类则起到促进水泥产生凝胶物质的作用,以增强水玻璃的水密性。工程实践证明,硅酸钠防水剂具有速凝、防水、防渗、防漏等特点

硅酸钠防水剂作为堵漏剂使用操作简单、堵漏迅速,是一种不可多得的材料。但其凝结时间过快、防水膜脆性大、抗变形能力低等缺点,使其应用受到很大的限制。

(2)硅酸钠的配制工艺硅酸钠防水剂是以水玻璃为基料,辅以硫酸铜、硫酸铝钾、硫酸亚铁配制而成的油状液体。按照生产工艺不同,国内生产的硅酸钠防水剂大体可分为4种,即二巩防水剂、三巩防水剂、四砚防水剂、五巩防水剂,其区别在于复配助剂种类多少和数量差别。

(3)硅酸钠的具体应用水玻璃为无定形含水硅凝胶在氢氧化钠溶液中的不稳定胶体,干燥后为包裹着水碱和无水芒硝的凝胶体。与饱和水泥滤液混合后,立即凝聚,形成带有网状裂纹的薄膜。但是,由于这类防水剂中含有大量可溶性氧化钠,易被水溶解而失去防水作用。另外,硅酸钠不脱水硬化时,才能起到密实作用,一旦脱水硬化,产生体积收缩,反而降低密实性,同样起不到防水作用,而且掺加这种防水剂会显著降低强度。由于这类防水剂对水泥有速凝作用,所以一般用于地下混凝土防水结构的局部堵漏。

(4)硅酸钠的应用范围这类防水剂中含有大量的可溶性氧化钠,易被水溶解而失去防水作用。另外,硅酸钠不脱水硬化时,才能起到密实作用,一旦脱水硬化,产生体积收缩,反而降低密实性,同样起不到防水作用,在应用中应当引起重视。由于硅酸钠防水剂具有操作简单、堵漏迅速、凝结较快、防水防渗等特点,所以可用于建筑物屋面、地下室、水塔水池、油库、引水渠道的防水堵漏。

4.无机铝盐防水剂

    无机铝盐防水剂是以无机铝盐为主要原料,加入多种无机盐为配料经化学反应复合而成的水性防水剂。

(1)无机铝盐的性能特点无机铝盐防水剂与水泥熟料中的铝酸三钙(C3A)发生反应形成水化氯铝酸钙,增加水泥石的密实性,同时生成不溶于水的氢氧化铝及氢氧化铁胶体,填空水泥砂浆内部的空隙及堵塞毛细孔通道,从而提高了水泥砂浆或混凝土自身的僧水性、致密性及抗渗能力,以起到抗渗、抗裂防水的目的。

无机铝盐防水剂本身无毒、无味、无污染,具有抗渗漏、抗冻、耐热、耐压、耐酸碱、早强、速凝、防潮等特点,其掺量为水泥用量3%~5%。

(2)无机铝盐的配制工艺无机铝盐防水剂系以无水氯化铝、硫酸铝为主体,掺入多种无机金属盐类,混合溶剂成黄色液体。配方包含的原料主要有无水氯化铝(12%)、三氯化铁(6%)、硫酸铝(12%)、盐酸(10%)和自来水(60%)。配置方法:按照配方首先将水加入带搅拌器的耐酸容器中,注入盐酸,开动搅拌器不断搅拌,然后按配方的质量将无水氯化铝、三氯化铁、硫酸铝投入容器内混合搅拌反应60min直至全部溶解,即成无机铝盐防水剂。

(3)无机铝盐的具体应用无机铝盐防水剂的具体应用工艺十分简单,按水泥质量比的3%~5%防水剂渗量,加入水泥砂浆或混凝土中,搅拌均匀即可使用,用铁抹子反复压实压光。冬季施工后,24h后即可养护,夏季施工3~5h后即可养护。

(4)无机铝盐的应用范围无机铝盐防水剂适用于混凝土、钢筋混凝土结构刚性自防水及表面防水层。可用于屋顶平面、卫生间、建筑板缝、地下室、隧道、下水道、水塔、桥梁、蓄水池、储油池、堤坝灌浆、下水井设施、地下商场、游泳场、水泵站、地下停车场、地下人行道、人防工程及壁面防潮等新建和修旧的防水工程。




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